物体的浮沉条件案例
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科学实验探索物体的浮沉物体的浮沉一直是科学研究的重要课题之一。
了解物体浮沉的原理和规律,对于我们认识水中物体的特性、船只的设计和制造、以及其他许多实际问题都具有重要的指导意义。
通过科学实验,我们可以深入探索物体浮沉的原理和规律,本文将介绍几个经典实验来解释物体浮沉的现象。
实验一:物体浸入水中浮沉实验材料:透明容器、水、不同密度的物体(例如:塑料球、木块、金属块等)步骤:1. 准备一个透明的容器,注入适量的水。
2. 将不同密度的物体放入容器中观察浮沉现象。
3. 观察并记录不同物体在水中的行为,特别是物体在沉下去时的速度和停留位置。
实验观察结果:1. 较轻的物体如塑料球会浮在水面上,只部分浸入水中。
2. 较重的物体如金属块会完全沉入水中。
3. 介于两者之间的物体如木块则会部分沉入水中,部分浮在水面上。
实验解释:根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于其所处液体中排斥的液体重量。
当物体的密度大于液体时,浮力小于其重力,物体会沉入液体。
而当物体的密度小于液体时,浮力大于其重力,物体会浮在液体表面。
因此,轻的物体浮在水面上,重的物体沉入水中。
实验二:探索物体浮沉的影响因素材料:透明容器、水、相同材质的物体(例如:相同大小的塑料球)步骤:1. 准备一个透明的容器,注入适量的水。
2. 将相同材质的物体放入容器中,逐渐改变其形状或体积。
3. 观察并记录不同形状或体积对物体在水中的浮沉行为的影响。
实验观察结果:1. 物体的形状变化对浮沉行为没有影响,物体仍然按照密度决定其浮沉状态。
2. 物体的体积变化对浮沉行为有影响,较大体积的物体在水中浮力较大,较小体积的物体浮力较小。
实验解释:物体的形状与浮沉行为无关,而物体的体积决定了其在水中受到的浮力大小。
体积较大的物体受到的浮力大,相对于其重力,有更大的浮力,因此较大体积的物体浮力更大,较小体积的物体浮力较小。
实验三:探索物体在不同液体中的浮沉行为材料:透明容器、不同密度的液体(例如:水、酒精、植物油)步骤:1. 准备一个透明的容器,分别注入不同密度的液体。
鸡蛋沉浮实验(5篇)鸡蛋沉浮试验(5篇)鸡蛋沉浮试验范文第1篇1.将一只生鸡蛋(或螺丝壳)放到盛有稀盐酸的容器中,观看试验现象:。
2.两分钟后,将生鸡蛋从酸中取出,用水冲洗洁净,蛋壳发生了什么变化?3.将鸡蛋连续放置在稀盐酸中,10分钟后取出,用水冲洗洁净,蛋壳又发生了什么变化?。
解释上述变化的缘由:。
浙教版九班级上科学教学参考书第40页中是这样写的:“将一只生鸡蛋放在盛有稀盐酸的容器中,将会看到特别好玩的一幕:鸡蛋一会儿沉下去,一会儿浮起来,不断地上下沉浮。
”“发生以上变化的缘由主要是:蛋壳的主要成分是碳酸钙,当把鸡蛋放入盐酸中时,鸡蛋重力大于所受到的浮力,因此鸡蛋下沉;与盐酸接触后立即发生化学反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O,生成的CO2气体就附着在鸡蛋壳的表面上,将鸡蛋托起,此时,鸡蛋受到的浮力大于重力,鸡蛋就向上浮起;接近液面时,CO2气泡裂开,逸到空气中去,鸡蛋的重力又大于其受到的浮力,又向下沉,不断循环,不断上下浮沉。
”本人也在课堂上也做了这个演示试验,但这次却有不一样的发觉。
在演示试验中,鸡蛋放入稀盐酸中,先下沉后上浮,然后就不再下沉了,鸡蛋表面聚集着大量的气泡,露出水面时也只有露出部位少量的气泡裂开,所以还是漂移在水面上。
然后过两分钟之后取出洗净,蛋壳变白了,且有些粗糙,之后由于将鸡蛋始终放在稀盐酸中就上课了。
下课后二非常钟左右,气泡快速增多,原来蛋壳开头消失破洞,没过多久,蛋壳全部消逝,鸡蛋变成了软壳蛋,打开之后发觉:外层的蛋清也变成了白色的固态蛋白,蛋黄还是液体状态的。
“为什么蛋白质凝固了?鸡蛋为什么像是被煮熟了?”带着这个疑问,本人又特地重新做了一次试验,再次确认试验现象,选择了一个生鸡蛋,且还是一样的稀盐酸,并拍照做了记录。
过程如下:(1)14:18开头试验,鸡蛋同样先下沉后上浮,之后不再下沉,而是翻了两次(如图1)。
(2)14:21突然产生大量气泡,取出来洗净,发觉开头有破洞,没想到这个鸡蛋这么快就消失破洞(如图2)。
物体沉浮的科学小实验物体沉浮是我们在日常生活中经常遇到的现象。
当我们把一个物体放入水中时,它会沉下去还是浮起来呢?这个问题一直困扰着人类。
为了解答这个问题,我们进行了一次简单的科学小实验。
实验材料:- 一个透明的容器- 自来水- 不同形状的物体(如小球、长方体等)- 一支尺子实验步骤:1. 首先,我们准备好实验材料,并将容器放在平坦的桌面上。
2. 接下来,我们用自来水把容器填满,注意不要溢出。
3. 然后,我们选择一个物体,比如一个小球,将其轻轻放入水中。
4. 观察小球在水中的表现。
我们会发现,小球浮在水的表面上。
5. 接着,我们选择一个不同形状的物体,比如一个长方体,重复上面的步骤。
6. 我们会发现,长方体也浮在水的表面上。
通过这个实验,我们可以得出一个结论:物体在水中的沉浮取决于物体的密度。
密度是物体质量与体积的比值,用符号ρ表示。
当物体的密度小于水的密度时,物体会浮在水上;当物体的密度大于水的密度时,物体会沉到水底。
那么,为什么密度会影响物体的沉浮呢?这是因为水对物体的浮力和重力的平衡关系。
浮力是指液体(比如水)对物体向上的推力,其大小等于被物体排开的液体的重量。
重力是指物体受到的向下的引力。
当物体在水中时,浮力和重力达到平衡,物体就会停在水中的某个位置。
根据阿基米德原理,浮力等于被排开液体的重量。
当物体的密度小于水的密度时,物体排开的液体的重量大于物体本身的重量,所以物体会浮在水上。
反之,当物体的密度大于水的密度时,物体排开的液体的重量小于物体本身的重量,所以物体会沉到水底。
通过这个实验,我们不仅理解了物体沉浮的原理,还观察到了物体在水中的行为。
这个实验不仅有趣,还能帮助我们更好地理解物理学中的概念。
总结起来,物体沉浮的科学小实验告诉我们,物体在水中的沉浮取决于物体的密度。
当物体的密度小于水的密度时,物体会浮在水上;当物体的密度大于水的密度时,物体会沉到水底。
通过这个实验,我们对物体沉浮的原理有了更深入的了解,也增加了我们对科学的兴趣。
《物体浮沉条件》案例分析应区教研室的要求,在本校开设了一堂关于物体浮沉条件的区级公开课。
自认为在学生生成性教学方面还存在一些有待完善之处。
一、案例描述1我在分析了分别水中处于上浮、下沉和悬浮状态的三个乒乓球的受力情况后,得出决定物体浮沉的条件:①当F浮>G时,物体就会上浮。
②当F浮<G时,物体就会下沉。
③当F浮=G时,物体就会漂浮或悬浮教师在随后的物体浮沉条件的应用中让学生上台做了一个演示实验:用装有石块的气球模拟鱼在水中的上浮,开始气球内有石块沉在水底,通过橡皮管与注射器相连。
师:“那位同学有办法能让沉在水底的气球浮起来。
”我看到陈佳耀同学跃跃欲试的样子就请他上台来操作。
问:“你准备怎样让气球浮到水面上来?”陈佳耀:“用注射器往气球内打气。
”师:“好,你试试。
”二、案例评析1结果出人意料:当陈佳耀同学用注射器往气球内充气后气球并没有浮起来,全班同学都感到非常的意外和失望,气球怎么回没有浮起来呢?是什么原因呢?有的同学已经开始思考这个问题。
陈佳耀同学也深感意外,迫切地想往气球内打气让气球浮起来,但注射器的活塞已经推倒底了,无法再想气球没充入空气,这时,陈佳耀同学用一种求助的眼神看着老师。
其实,教师也感到很意外,因为教师在实验前是反复试过的,实验器具应该是可靠的,注射器的活塞也是调整好了的,充入的气量是足以让气球浮起来的,可是结果却。
,在这样的情况先教师也必须仔细的去排查实验的故障,找出原因,尽快的帮助这位同学让气球浮上来,教师检查后发现橡皮管连接良好,充气时,气球内没有气体充入,水中也没有气泡冒出(气球不漏气),这样很可能是空气没有被注射器注入,问题可能是出在注射器与橡皮管的的连接处。
于是教师先把注射器取下来,调整好活塞的位置,并用手捏住注射器与橡皮管的连接处,让陈佳耀同学再次推压活塞想气球内充入空气,沉在水中的气球终于浮起来了。
陈佳耀同学原本由于紧张而张红的脸也不红了,露出了成功的微笑。
下面的同学也都松了一口气。
物体浮沉条件及应用实例物体浮沉是指物体在液体中的浮力与重力之间的平衡状态。
当物体的浮力大于或等于重力时,物体浮起;当物体的浮力小于重力时,物体下沉。
物体浮沉的条件主要取决于物体的密度和形状。
以下是物体浮沉的一些条件:1. 液体的密度:物体在液体中的浮沉与液体的密度有关。
如果物体的密度大于液体的密度,物体将下沉;如果物体的密度小于液体的密度,物体将浮起;如果物体的密度等于液体的密度,物体将处于浸泡状态。
2. 物体的密度:物体的密度也是影响浮沉的重要因素。
比如,一个坚果浮在水上是因为坚果的密度小于水的密度,而同样是坚果,但如果浸泡在重质液体中,由于液体的密度大于坚果的密度,坚果将下沉。
3. 物体的形状:物体的形状也会影响其浮沉状态。
当物体的形状不规则时,例如一块石头,其浮沉将受到挤压和液体的阻力的影响。
相比之下,规则形状的物体,如球体或圆柱体,更容易测量其浮沉状态。
物体浮沉的应用非常广泛,以下是一些应用实例:1. 力学原理验证:物体的浮沉状态是力学原理的基础。
通过设计实验,例如将不同密度的物体浸泡在不同液体中观察其浮沉状态,可以验证阿基米德原理的有效性。
2. 潜水设备设计:潜水设备的设计需要考虑到水中物体的浮沉状态。
例如,潜水艇的浮沉设备可以通过控制压水室内的水的压力来调整潜水艇的浮力,从而实现潜水或浮起的目的。
3. 船舶设计与航行:物体浮沉的理论也应用于船舶的设计与航行。
通过合理设计船体的结构和重心位置,可以使得船只在不同的荷载条件下保持平衡和稳定的浮沉状态,确保安全航行。
4. 水下工程:在水下工程中,需要对物体的浮沉状态进行精确的控制。
例如,海上油井的装置可以通过调整装置的浮力来进行水下钻井操作。
另外,在水下工程中,需要对物体的浮力进行精确计算,设计符合工程要求的浮力系统。
5. 水上娱乐:浮力的应用也常见于水上娱乐项目中。
例如,浮力驱动的游乐设备,如游泳圈、充气床等,使得人们可以在水面上舒适地休闲娱乐。
物体的沉浮条件1 . 物体的沉浮条件: 当浮力大于物体重力 (F G浮>)——物体上浮。
当浮力等于物体重力(F G 浮=)——物体悬浮可停在液体内部任意一位置。
当浮力小于物体重力(F G浮<)——物体下沉。
利用阿基米德原理,可把物体的浮沉条件改写为用密度表示的形式:因为F gV 浮液排=ρ,物体重力G gV 物物物=ρ,又因为是全部浸入,V V 排物=,于是有:F G 浮液物,必有,物体上浮>>ρρ,F G 浮液物,必有,物体悬浮==ρρ,F G 浮液物,必有,物体下沉<<ρρ。
(说明:上浮和下沉是物体在液体中的两种运动过程,上浮的最终结果是物体处于漂浮状态,有G F =浮;下沉的最终结果是物体沉底,G F F =+支浮)2. 物体沉浮条件的应用:(1)通过牙膏皮实验已证明,实心的牙膏皮沉入水中,空心的浮于水面,由此可见我们要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心”办法,增大体积从而增大浮力,使物体浮于水面。
如把木头挖成空心的独木舟,可以减小自身的重力,多装货物,以增大可利用的浮力。
再有用钢铁做成轮船,也是根据这一道理。
(2)轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理:①轮船: 钢铁制造的轮船是“空心”的,使它排开的水的体积增大,从而增大浮力,浮在水面。
(注意:轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量,根据轮船的排水量可以求出轮船受到的浮力货船排水排水浮G G g m G F +===)。
②潜水艇:钢铁制造的潜水艇也是“空心”的,在水中时船排水VV=不变,则浮力不变,潜水艇的上浮、下潜和悬浮是通过对水舱充水和排水,达到改变自身的重力而实现的。
③气球和飞艇:利用密度小于空气的氢气或氦气充入气球或飞艇中,靠气囊内的气体密度小于球外空气密度F G浮>而上升。
通过改变气囊的体积而改变浮力的大小实现升降。
④密度计密度计是用来测定液体密度的仪器,它是根据物体漂浮时浮力等于物体自身重力(F G浮=)这一原理而制成的。
知识点一 物体的浮沉条件 1.浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G 和竖直向上的浮力。
而物体的运动状态取决于受力情况,物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系。
当时,合力方向向上 上浮 当时,合力为零 悬浮 当时,合力方向向下 下沉 2.对于实心的物体,由,,浸没时,所以当时, 物体上浮;当时,, 物体悬浮;当, 物体下沉。
3.物体上浮、下沉是运动过程,在此过程中受非平衡力作用,下沉的最终状态是沉到液体底部;上浮的最终状态是浮出液面,最后漂浮在液面,漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力()。
在平衡力作用下静止不动,不同点是排开液体的体积不同,漂浮时物体的体积大于排开液体的体积;悬浮时,物体的体积等于排开液体的体积。
4.物体浮沉各种状态比较表浮沉状况物理现象运动状态条件物液密度关系与的关系上浮在液体中向上运动向上运动浮漂浮浮在液面上静止在液面上悬悬浮 停留在液体中任何深度的地方静止在液体中下沉在液体中向下运动向下运动沉沉底停留在容器底部静止在容器底部 1、为探究物体的浮沉和有关因素的关系,小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有大半杯清水的玻璃杯中,鸡蛋沉入杯底,然后向杯中逐渐加盐,在此过程中,下列分析正确的是( ) A.鸡蛋所受浮力不变 B.鸡蛋所受重力变大 C.杯底所受的压强不变 D.鸡蛋可能会慢慢上浮 解析:在向杯中加盐的过程中,杯中液体的密度不断变大,由浮力公式知,鸡蛋所受的浮力不断变大,当浮力大于重力时,鸡蛋就会慢慢上浮,由液体内部压强公式知,杯底所受的压强也会不断变大,鸡蛋所受的重力与液体的密度无关,故重力不变。
答案:D知识点二 浮沉条件的应用 1.轮船 ①轮船是采用“空心”法来增大体积从而增大浮力,使它浮于水面的,它们受到的浮力等于船的总重。
②轮船浮力的大小通常用排水量来表示,排水量是指轮船满载时排开的水的质量,根据漂浮条件知,排水量=船自身的质量+满载时货物的质量。
2.潜水艇 潜水艇是靠改变自身的重力来实验浮沉的,潜水艇为了实现升降,必须使浮力大小不等于重力,潜水艇在水下时,由于艇壳不能任意改变,因此浮力是不变的,要想控制上浮、下沉就只有改变自重,潜水艇两侧都有水舱,与高压气舱相连,高压气体能将水从水舱内排出,减小潜水艇重力,当其小于浮力时潜水艇就上浮;当浮力大小等于重力,潜水艇可在水中任一位置保持静止,即悬浮;关闭高压气舱使进水口打开,在水压作用下水舱进水,自重增大到大于浮力时,潜水艇开始下沉。
《物体的浮沉条件》的教学案例
一、教学背景
随着课程改革的推进,让学生通过科学探究习得物理知识,方法和获得解决问题
的能力,已成为一种重要的学习方式,教师作为学习活动中的参与者和引导者,也遇
到了很多新的挑战,在物理课中,首先要求老师具有更强的实验能力,从实验器材的
寻找,分组准备,操作完成,实验的解析,到学生的交流等,每方面都要做大量的工作,比如实验中有些现象不稳定,易受干扰,往往花费了很长时间效果却微乎其微,
这类问题一直是实验教学中的难点,让人倍感困惑,不易解决。
二、案例描述
2012年的上半年,在讲八年级物理力学中浮力部分的《物体的浮沉条件》第一课
时时,要演示漂浮、上浮、悬浮、下沉等几种处于不同状态的浮沉现象。
其中可悬浮
在水中的物体必须是和水的密度完全相同的物体,在日常生活中能随手拿来就可悬浮
在水中的适用于课堂演示的物体很难找到,往年在此都尝试使用过多种物体,成功过,但都不稳定,教参上提供的方法也不易操作,稳定性差,和同学课的老师一起试过,
效果也不理想。
鉴于往年情况,在演示实验时,我只演示了漂浮、上浮和下沉三种现象,没有演示悬浮,做了口头讲解。
之后,给学生介绍了往年用鸡蛋和盐水做这一实
验的情况及实验现象不稳定的原因,抛出问题。
出乎意料之外,学生对我没有解决的
问题很感兴趣,当场提出他们回去就做,说他们一定能让鸡蛋悬浮在水中。
虽说觉得
他们说了大话,在心里对结果也没有抱期望,但我还是及时予以他们鼓励,说好:“如果谁回去做好了,带来,我会在每个班展示你的实验。
”有几个学生很坚持,并
开玩笑说:“老师,如果我做成了,你就拜我为师。
”我答应着,也没把他们的话当
一回事,只是想借此让他们懂得做实验不可能一帆风顺,实验过程中遇到困难很正常,并不是所有的实验都象书上写的那样容易成功。
星期天一大早,课代表就和他的好友一起来找我,拿出了他们做好的实验,一颗
鸡蛋稳稳悬浮在瓶子中央。
我不由眼前一亮,心里很是吃惊,再看他们脸上早已乐开
了花。
他们告诉我,他们只是对我的实验做了一点改进,把鸡蛋改成了“水鸡蛋”,
成功的解决了实验现象不稳定的情况。
我被震撼了,心里说不出的高兴。
其他同学也
有很多都做了尝试,方法五花八门,都有不同程度的收获和感受,个个兴趣盎然。
从此,在课堂上,我会经常抛出“难题”,让学生去解决,结果如何不重要,重
要的是他们在经历,在思考,在不断的提高分析解决问题的能力,在体验快乐。
同时,运用学生的集体智慧,使我在教学中的困惑少了很多。
这种教学相长,以学促教,以
教促学的教学方式给我的课堂增加了活力,提高了教学效果。
三、反思
在教学中遇到这类“难题”,我用过很多方法去尝试解决,但为什么从来没有想
过或许学生会有比自己更好的解决方式?我想在思想上,我已习惯自己去“帮”学生
做好一切准备,给他们展示一个又一个一次就“成功”的实验,小视了学生的能力,
没有完全把学生放在学习主体的地位,用一个个的“成功”剥夺了他们思考的空间,
锻炼的平台,忽视了对其潜能的激发。
四、评析
教学是教师的教和学生的学共同组成的教育活动,探究式教学就是要发挥学生的
主人翁精神,让学生积极主动的学习,成为学习的主人,老师已不是课堂的中心,只
是学生学习活动中的一个参与者,教师在整个教学过程中,应该成为学习的组织者、
引导者、帮助者和促进者。
在教学中,教师要利用备课过程中的生成和课堂生成为学
生创造问题情境,激起学生探究的欲望,让学生有多种机会在不同的情况下运用自己
已有的知识来解决问题。
我们在教育教学中要适当的放手,让学生自己去创造、去实践。
而不应该用一些固有观念和模式去束缚学生的创造力,更不应该用自己的思考代
替学生的思考,要让孩子自己去行动,作一个智能人,开发潜能。
在教学中,老师要
相信学生的学习能力,给学生学习的自主权,给学生自己思考的时间和空间。
只有这样,才能真正提高学生的学习能力,让他们的身心全面发展。